(57)【要約】【目的】  モールド樹脂のクラックを防止できるイグナイタのケース構造と当該ケース構造を用いた点火装置を提供する。【解決手段】イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、イグナイタケース部のケース角部の位置がイグナイタを形成するイグナイタ角部の位置との間でモールド樹脂への応力集中を緩和可能な位置に配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタであって、イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、イグナイタケース部のケース角部の位置がイグナイタを形成するイグナイタ角部の位置との間でモールド樹脂への応力集中を緩和可能な位置に配置されることを特徴とするイグナイタケース構造。
【請求項２】
内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタであって、イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、前記イグナイタは、少なくとも配線基板と当該基板上に配置される電子部品と当該電子部品の放熱を行うヒートシンクとから構成され、前記基板とヒートシンクとにはそれぞれ基板角部とヒートシンク角部とがあり、前記イグナイタケース部にはイグナイタ保持部を形成し当該イグナイタ保持部の一部にはケース角部が形成され、当該ケース角部と、前記基板角部もしくはヒートシンク角部との距離がモールド樹脂への応力集中が緩和可能な距離を有していることを特徴とするイグナイタケース構造。
【請求項３】
モールド樹脂の応力集中が緩和可能な距離がイグナイタケース部の水平方向に離間することで確保したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイグナイタケース構造。
【請求項４】
モールド樹脂の応力集中が緩和可能な距離がイグナイタケース部の垂直方向に離間することで確保したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイグナイタケース構造。
【請求項５】
内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタであって、イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、前記イグナイタは、少なくとも配線基板と当該基板上に配置される電子部品と当該電子部品の放熱を行うヒートシンクとから構成され、前記基板とヒートシンクとにはそれぞれ基板角部とヒートシンク角部とがあり、前記イグナイタケース部にはイグナイタ保持部を形成し当該イグナイタ保持部の一部にはケース角部が形成され、当該ケース角部の高さ位置が前記基板角部もしくはヒートシンク角部の高さ位置とは同一でない位置に形成されていることを特徴とするイグナイタケース構造。
【請求項６】
内燃機関用点火装置の点火コイルケースにイグナイタケース部を有し、当該イグナイターケース部にヒートシンクと配線基板及び配線基板上に配置される電子部品とからなるイグナイタを収容した後当該イグナイタケース内にモールド樹脂を注入硬化させる点火装置において、イグナイタケース部のケース角部の高さ位置がイグナイタを形成するイグナイタ角部の高さ位置とが応力集中を避ける如く同一ではない位置に形成されたイグナイタケースを備えることを特徴とする点火装置。
【請求項７】
点火プラグの真上に配置され、当該点火装置の最上部に１次端子と一体化されたイグナイタケース部を備えることを特徴とする請求項６記載の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタを収容するイグナイタケースと、当該イグナイタケースを備える点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による、点火コイル及び外部接続用１次端子をイグナイタの外装と一体化で形成し、内部に配置される部品実装基板等を樹脂にてモールドした内燃機機関用点火装置のイグナイタの断面図を図４に示す。
【０００３】
図４に示す従来技術による点火コイル及び外部接続端子をイグナイタの外装ケースと一体化で形成し、内部に配置される部品実装基板等を樹脂にてモールドした点火装置のイグナイタにおいては、部品実装基板と外部接続用１次端子等とはワイヤボンディングにて電気的接続が行われている。
【０００４】
外部接続用１次端子はインサート成型にてイグナイタの外装と一体化されており、部品実装基板とワイヤボンディングにて電気的に接続された後に、樹脂でモールドされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような従来技術による点火装置及びイグナイタでは、インサート成形された外部接続用１次端子部分と部品実装基板との位置関係においては、ともに同程度の高さにワイヤボンディング位置に配置されていた。
【０００６】
このために外気温変化及び内部発熱等によりイグナイタ自身の熱ストレスが発生した場合、内部配線基板の角部となるエッジ部、及びインサート成形された外部接続用１次端子の角部となるコーナー部に応力が集中し、その応力解放点として、基板角部とイグナイタ角部との間にあるモールド樹脂にクラックが発生するという課題を抱えていた。
【０００７】
更なる熱応力の繰り返し発生により、このモールド樹脂のクラックが進行すると、内部配線基板と外部接続用１次端子とを電気的に接続しているボンディングワイヤ切断による断線を引き起こす要因となる。またモールド樹脂のクラックの進行が外部接続用端子のボンディング用表面まで進行すると、外部接続用端子表面とモールド樹脂が剥離し、ワイヤリフトによる断線を引き起こす要因となる。更にモールド樹脂のクラックが部品実装基板の表面まで進行すると、基板上に実装してあるワイヤボンディング用金属パッドの半田接合部のクラックを引き起こし、パッド剥がれによる断線を引き起こす要因ともなる。本発明はこのような課題に鑑み、モールド樹脂のクラックを防止できるイグナイタのケース構造と当該ケース構造を用いた点火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため本発明は、イグナイタを構成する部品実装基板の配置を、インサート成形された外部接続用端子の角部より高い位置としたことを特徴としている。この際イグナイタの部品実装基板は、インサート成形された外部接続用端子のコーナー部からの平面上の距離を確保しながら配置しても良い。
【０００９】
具体的には次のような構成とする。すなわち請求項１では、内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタであって、イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、イグナイタケース部のケース角部の位置がイグナイタを形成するイグナイタ角部の位置との間でモールド樹脂への応力集中を緩和可能な位置に配置されることを特徴とするイグナイタケース構造とする。
【００１０】
請求項２では、内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタであって、イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、前記イグナイタは、少なくとも配線基板と当該基板上に配置される電子部品と当該電子部品の放熱を行うヒートシンクとから構成され、前記基板とヒートシンクとにはそれぞれ基板角部とヒートシンク角部とがあり、前記イグナイタケース部にはイグナイタ保持部を形成し当該イグナイタ保持部の一部にはケース角部が形成され、当該ケース角部と、前記基板角部もしくはヒートシンク角部との距離がモールド樹脂への応力集中が緩和可能な距離を有していることを特徴とするイグナイタケース構造とし、前記モールド樹脂の応力集中が緩和可能な距離がイグナイタケース部の水平方向に離間することで確保してもよいし、或いは水平ではなく垂直方向に離間することで確保してもよい。
【００１１】
また、請求項５では、内燃機関用点火装置の１次電流遮断制御するイグナイタであって、イグナイタケース部にイグナイタを収容すると共に当該イグナイタケース部にモールド樹脂を注入硬化させ形成するイグナイタケース構造において、前記イグナイタは、少なくとも配線基板と当該基板上に配置される電子部品と当該電子部品の放熱を行うヒートシンクとから構成され、前記基板とヒートシンクとにはそれぞれ基板角部とヒートシンク角部とがあり、前記イグナイタケース部にはイグナイタ保持部を形成し当該イグナイタ保持部の一部にはケース角部が形成され、当該ケース角部の高さ位置が前記基板角部もしくはヒートシンク角部の高さ位置とは同一でない位置に形成されていることを特徴とするイグナイタケース構造とする。
【００１２】
請求項６では、内燃機関用点火装置の点火コイルケースにイグナイタケース部を有し、当該イグナイターケース部にヒートシンクと配線基板及び配線基板上に配置される電子部品とからなるイグナイタを収容した後当該イグナイタケース内にモールド樹脂を注入硬化させる点火装置において、イグナイタケース部のケース角部の高さ位置がイグナイタを形成するイグナイタ角部の高さ位置とが応力集中を避ける如く同一ではない位置に形成されたイグナイタケースを備えることを特徴とする点火装置とし、当該点火装置は点火プラグの真上に配置され、当該点火装置の最上部に１次端子と一体化されたイグナイタケース部を備える構造としてもよい。
【００１３】
上記のように本発明の構成を採用することにより、外気温変化及び内部発熱等によりイグナイタ自身の内部熱応力が発生した場合でも、モールド樹脂にクラックを生じさせる応力解放点の発生を防止することが可能となり、従来問題となっていた電子部品の発熱によるモールド樹脂のクラックが防止もしくは緩和できる。したがってモールド樹脂のクラックによる水や埃の浸入、或いはワイヤをはじめとする電気的な不具合に関する不具合が防止できるものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、イグナイタ角部がケース角部よりＺ軸方向高い位置に配置することにより、イグナイタ角部と、ケース角部との間に発生する熱応力によるモールド樹脂のクラック発生が抑制され、ワイヤ切断による断線や端子面のワイヤリフトによる断線、ボンディング用金属パッドの半田接合部クラックによる断線を防止或いは抑制緩和することが可能となり、長寿命で高信頼性のイグナイタが提供できるものとなる。
【実施例】
【００１５】
次に本発明の実施例について説明する。図１乃至３は本発明の実施例を説明する図であり、図３は点火コイルを備える点火装置の側面断面図を示し、上部円点線部のイグナイタ１０付近部分拡大図のうち、側面断面図を図１に、当該図１の上面図を図２にそれぞれ示す。本点火装置においては、近時普及が増加し、市場の占有が高いプラグホールに点火コイル部分を埋設する点火装置を示している。
【００１６】
図３において点火装置の概要を説明すると、点火装置は略円筒状に形成される鉄芯１０１と、当該鉄芯１０１の外周においてボビンに巻回される２次コイル１０２とさらにその外周に配置されるボビンに巻回される１次コイル１０３とからなる点火コイル部分と、当該点火コイル部分を収容する点火コイルケース１２０があり、当該点火コイルケース１２０の下端には図示しない点火プラグに装着され当該点火コイルから得られる２次高電圧を出力する高圧出力部１１０が備えられている。当該高圧出力部１１０は２次端子としてバネ状の２次端子とゴム等の弾性材からなる点火プラグカバー部とから構成されている。
【００１７】
また、点火コイルケース１２０の上端には１次端子部１４０が形成され、自動車から得られる１２Ｖ電源が供給されている。本実施例においては、当該１次端子部１４０は後述のイグナイタケース部１３０と一体のケースで形成されている。当該イグナイタケース部１３０の部分拡大図として図１に側面断面図を、また、この上面図を図２に示す。図１と２において、イグナイタケース部１３０はバッテリからの電源を供給する１次端子部１４０を備えると共に、当該ケース内部を上面を開口したコ字状に形成することで内部にイグナイタ１０を配置する空間を備え、当該イグナイタ１０はイグナイタ保持部１３２上に備えられ、また、前記１次端部１４０からの通電は１次端子５０により行われ、当該１次端子５０とイグナイタ１０とはワイヤ４０により電気的な接続がなされ、その後イグナイタケース部１３０の内部空間にモールド樹脂を注入硬化し、１次端子部と一体形成されるイグナイタケース部１３０が完成する。
【００１８】
次に前記イグナイタ１０について説明する。本実施例のイグナイタは、駆動制御用ＩＣを中心とする電子部品３３がアルミナ等で形成されたセラミック基板３０上に搭載されている。当該基板３０は、付加機能を持たせるための回路パターンの印刷、及び電子部品のマウントが成されて配線、配置されている。また、当該基板３０の背面には放熱用ヒートシンク２０が密着しており、当該ヒートシンク２０の上面には前記基板３０の他に１次電流の遮断または通電といったスイッチングを行うダーリントントランジスタ等で形成された駆動素子３５が設置されている。当該駆動素子３５はＩＧＢＴで構成されても良い。これらセラミック基板３０と電子部品３３、駆動素子３５、及び放熱用ヒートシンク２０によりイグナイタ１０が構成され、当該イグナイタ１０は上述のようにプラスチック形成された外装ケースとなるイグナイタケース部１３０内に収められた後にモールド樹脂６０で固定されている。
【００１９】
本発明の実施例を表すイグナイタ１０は、部品が実装されたセラミック基板３０の配置を、イグナイタケース１３０内にインサート成形された外部接続用端子のケース角部１３６よりＺ軸方向に高い位置としている。すなわち、イグナイタ保持部１３２は、１次端子５０から延出されるケース端子１３４と、イグナイタ１０の電気的な端子となるイグナイタ端子３２とをワイヤ４０で結線するために、イグナイタ１０を収容する近傍にはエッジとなるケース角部が形成されている。また、イグナイタ角部としては、前記ヒートシンク２０と基板３０においても同様にエッジとなる角部、或いは電子部品３３が有する角部を含めたエッジ角部があり、図１ではそれぞれヒートシンク角部２１と基板角部３１を図示している。本実施例においては、前記ケース角部１３６の高さ位置を、上述のイグナイタ角部の全てより低い位置に配置することで、それぞれの角部が近接せず、モールド樹脂への応力集中を防止している。上述したように、モールド樹脂への応力はエッジとなる角部先端へ集中するために、本発明では当該複数の角部を所定距離離間することを目的としており、製品の小型化を目的とする場合には上記第１の実施例で説明した上下の高さ方向で角度位置を決定することが好ましいが、配置スペースに余裕がある場合では、水平方向に応力集中が発生しないように離間する構成としてもよいし、垂直方向と水平方向両方を考慮した離間距離に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のイグナイタケース部側面断面図を示す
【図２】図１の上面図を示す
【図３】本発明の点火装置側面断面図を示す
【図４】従来の技術によるイグナイタの側面断面図を示す
【符号の説明】
【００２１】
１０  イグナイタ
２０  ヒートシンク
２１  ヒートシンク角部
３０  基板
３１  基板角部
３２  イグナイタ端子
３３  電子部品
３５  駆動素子
４０  ワイヤ
５０  １次端子
６０  モールド樹脂
１００  点火コイル
１０１  鉄芯
１０２  ２次コイル
１０３  １次コイル
１１０  高圧出力部
１２０  点火コイルケース
１３０  イグナイタケース部
１４０  １次端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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